在逆流填料吸收塔中，用清水吸收含氨5%(体积分数)的空气-氨混合气中的氨，已知混合气量为[tex=4.357x1.5]icHG46nA0PoRs8jqSI8LENaxJ9S8ZXz+ofWd3/+D9yQ=[/tex] (标准状态)，气体空塔速度为1m/s (标准状态)，平衡关系为[tex=3.143x1.214]dyHgd7qkWfnUVB/EGchBXw==[/tex],气相总体积传质系数[tex=1.786x1.286]eAxgDpZfAU58ZYr5/zulFA==[/tex]为[tex=8.214x1.571]/ZTDIho1JpAsDjeTc9WoUYNoY/wp6HT9iErcZJm4ngBiGwh5w66LRlCpKVwBvoLB[/tex],吸收剂用量为最小用量的1.5倍,要求吸收率为98%。试求:(1)溶液的出口浓度;(2)填料层高度;(3)若吸收剂改为含氨0.0015的水溶液，问能否达到吸收率98%的要求?为什么(可改变填料层高度)?

2022-06-09

在逆流填料吸收塔中，用清水吸收含氨5%(体积分数)的空气-氨混合气中的氨，已知混合气量为[tex=4.357x1.5]icHG46nA0PoRs8jqSI8LENaxJ9S8ZXz+ofWd3/+D9yQ=[/tex] (标准状态)，气体空塔速度为1m/s (标准状态)，平衡关系为[tex=3.143x1.214]dyHgd7qkWfnUVB/EGchBXw==[/tex],气相总体积传质系数[tex=1.786x1.286]eAxgDpZfAU58ZYr5/zulFA==[/tex]为[tex=8.214x1.571]/ZTDIho1JpAsDjeTc9WoUYNoY/wp6HT9iErcZJm4ngBiGwh5w66LRlCpKVwBvoLB[/tex],吸收剂用量为最小用量的1.5倍,要求吸收率为98%。试求:(1)溶液的出口浓度;(2)填料层高度;(3)若吸收剂改为含氨0.0015的水溶液，问能否达到吸收率98%的要求?为什么(可改变填料层高度)?

答案：

解 （1）气体处理量[tex=30.571x2.857]lLh3vU+LUUSwVX6uXvzoheCz2Qhqrp8vGS2M3lhUABVWC6nBygW9a14zHuhDX5GomDWpVAUOr8F47jiXIGPorzo1XnsTTeHV4+vU1qldHif1KbhxCJeWeILTMD8vPQvga+d4FzwYFkT46qGvj0lgrS2WcFLzI9fUaHkFXPKaoUzwrXz6HxAvkDVod6DQ096HZAzC3uXJhFgNKBuR7pruG2ekJ0c1TOzgCdKqnys+hNYBG4R+ixzgBETc2SPE+PjT1h7zeTcx7m4aWiA8LMvNl/QpeCy7nttaAJ+H7DsiAR7750seLzYHe8+Q7DOgsTU1CCwmTgdrBrCWNBQXMtTrZg==[/tex]由题知，[tex=18.286x2.571]nTZ8Cij9AMunfbLCTNpGVwZGezrpLHOLTN74NXvbuJm7gl9nEbWP9sZx0lWHvG/HBInCoKnrrgMdnLUUQ5FPAfNUpOf6RrR5tjUQEhnXHCtYAKUBI0G2r4JsFC7mM49Y[/tex]可求出[tex=17.929x1.357]StsVPOGhteoBnIrybomXHfGuZmf6Cn4h5Q4RZRfigv2kn+tQ+ZEc9m5poT4Tm+b8eh38T/NXNFxg7306+jNOFg==[/tex]最小液气比为[tex=19.714x2.786]M5rfi6WM64fcJ84fU5uESh8T8QczKhwsXQueJWHP8tZQ7snlLV14feOllfWfQwEezuITzqaSkVKHjG9BUIkIHRUHivCVJj3ka1j7qp+pw/3CrWLM4JBQ6It/txZol+z5GzRBNFZd1ezAY1zvb0+njKTIWA+Z3fB2+HIhZtCaq4M=[/tex][tex=16.929x5.786]rZM5/OPAdr7aX+kNl9iwpKP3IXcfbb/UliUKMMDyMJZJ96ExLZvg65UKAfDUB7NSeuNzHj5q4bVAJ4GDzx60uWMQlA+GFheZN+XtEax92kgg9Ul5BtIHLjFjYvZVzfkq6W7Zl1f2lkrd7NJK/dtpaHX1tNSRHRNsgSjLb+Je8HHg5SUk2NDw1sSjwna3qV/+puiyQXGajNHupcexGsddbvU4014XWUBIAXn4qaC5HNGEDMHAEdePGxjhlRFoGLWD[/tex]解得：[tex=9.571x1.214]9B96x8U5C8Y3zVvf52tqZizVAVVv3/gv1Bkm7smPNLEk4Ne95tK7tugD7wXXOArH[/tex]（2）解吸因数[tex=9.857x2.429]0wDQONo6yn06qdBGGqZYdR2GklGpizk7oKaiVlyMAtQfO4GKpF+Qud6vHmYILJNc[/tex][tex=15.643x2.786]jmBBlNpCE57dF/fYtFR7w+OMQHE29NZx85tKOz34pupm+x7QV0jGxhz+YGFerG6+GDzesMKnH0wJAvLx02Yr2u46rpA1Yp74TqNb+laUjg6eHRQQEIulrYDXid+MZCJ7[/tex][tex=20.0x2.786]66JhUbfuRqO0Wp+AWO9W5sOx0G/qeKQv45LTHXbALgMmJN+wMcmT6V19IGn+3C+sosgHFip3SnDsetgteEYJY4/J8g+vW2YP1l38GabNhRNheAqHrSgoGfAvQF6eG6qt[/tex][tex=13.286x2.714]yvpNfFca29xjyryNUyoxZ8ePGOVckxPokDc9ineIIVxDND6AzKXPdjrOl6QFdfnv/P36c/8Fcgb64VynzNC8uf68ZiKUdIZTE0WBtMvh1zg=[/tex]所以填料层高度为[tex=15.0x1.214]oq+iDUw2SezgyRbRzMA1g/rp7Haehr3c6rAkmhDi+i1fPGTyL1cHxxdjDNIEgT6IBWZ6sr0JD+jV8v3QSy3jPQ==[/tex]（3）根据题意，[tex=4.786x1.214]kmVc3NWPMLoks5PKffdg55Pk3bL5g2cVnp1CSvvObTE=[/tex]，又填料层高度可以改变，若填料层高度为无限高，则最终在塔内某-位置，气液两相达到平衡，此时取得最大回收率。已知操作线和平衡线均为直线，且S<1,操作线斜率大于平衡线斜率，因此首先在塔顶达到平衡。则有[tex=13.714x1.357]iFQEEpesN0Jet9RXzdJUj8kUYEfvE8GbtxQBOp8QSGK5xvgVdeSZG9KSqS/rzskImeuAPr1m+Wrmtg6jOzIvsg==[/tex][tex=27.071x2.571]aoIkg9Pig5FxECxUmXm8b5JHsnrjjE+9J4HmXFTwNnKZ7VFElwpL+aLKaVJjZEjb9Se/RoCKNcbqxQQAFPdisYlBJlzsZWX4Vo66D7UlQvP8i+SHHEohNLUrbK55/b7GR4eXD9lpVNTWRFhMKbHwSmpmLl6Eus3PGFZ894W/HYc=[/tex]所以不能达到吸收率98%的要求。讨论:本题主要考察点是最小液气比、用解吸因子法求气相传质单元数和气相传质单元高度的计算，本题难点是填料塔内平衡位置的判断，操作线斜率大于平衡线斜率将首先在塔顶达到平衡，在这种情况下，吸收率有最大值。

举一反三

内容

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在填料塔内用稀硫酸吸收空气中的氨。当溶液中存在游离酸时，氨的平衡分压为零。下列三种情况下的操作条件基本相同, 试求所需填料高度的比例：(1)混合气含氨[tex=1.357x1.143]4zUCkVXz9aikHBcL/hTQ6g==[/tex], 要求吸收率为[tex=1.857x1.143]aeUqgNaXXrekvJO4iTqloA==[/tex];(2)混合气含氨[tex=1.357x1.143]4zUCkVXz9aikHBcL/hTQ6g==[/tex], 要求吸收率为 [tex=1.857x1.143]tnsbeZpQzrh/W5C2M9k/gg==[/tex];(3)混合气含氨 [tex=1.357x1.143]V+WyRCI7t/MI4Rf6FJ97Yw==[/tex], 要求吸收率为[tex=1.857x1.143]tnsbeZpQzrh/W5C2M9k/gg==[/tex] 。对于上述低浓气体, 吸收率可按 [tex=7.143x1.357]pvh+M2BM02ZLmKIe1csnp9YYPpKNoOrj7cwhxUA+QNpzYjGQ7vS0Yca0Eqfe1ginwx/skKfXySdCMymvhmr87x4cPYS9rk/CkmaaCEPZmak=[/tex] 计算。
1
在一逆流填料吸收塔中，用清水吸收混合气中的丙酮，气体处理量为[tex=4.357x1.5]9agATOmg3DF+qSORlxByIKD/PK+BdcVaTy3EtFGX+gA=[/tex] ( 标准状态)。已知混合气中含丙酮0.05 (摩尔分率，下同)，操作条件下的平衡关系为[tex=4.071x1.286]VRxn6+OmI96PO2dpYoBwCPmFO1MxhIqf8Ec8UTbG9F4=[/tex]，要求丙酮回收率为96%，出塔溶液中丙酮的浓度为0. 02。试求: (1)塔顶液相喷淋量为多少(以[tex=2.143x1.357]s015PduTIe7AuhN4mZxOZw==[/tex]计);(2)最少吸收剂用量为多少?(3)若此时塔的气相总传质单元高度[tex=4.857x1.214]xuQHpZw6vs9mqcrQEYh/AGKEJM31mwCek2AbRNDQtOQ=[/tex],填料层高度应为多少?(4)若填料层高度保持不变，减少吸收剂用量，丙酮回收率如何变化(定性说明) ,图示操作线变化情况。
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以清水在填料塔内逆流吸收空气-氨混合气中的氨，进塔气中含氨4%（体积分数），要求...ol/(m3·s)。所需填料层高度为（）
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在[tex=4.5x1.0]RtLDQlbaqtd5NsGbvhapmw==[/tex]下用水吸收混于空气中的氨。已知氨的摩尔分数为[tex=1.571x1.214]SVxW/Uuopi18D46hQcwDVQ==[/tex] 混合气体于 [tex=2.143x1.071]enMhhKxVMnbDte6fpNcIsA==[/tex]下进入塔底, 体积流量为 [tex=4.571x1.5]J7dgndAuuesfg6ppyk4CXDsa3VWn03FFOx1JsXLvJi8=[/tex], 空塔气速为[tex=3.143x1.357]g3Lx67rmQjQ/5yjVW2fyVw==[/tex] 。吸收剂用量为理论最小用量的[tex=1.286x1.0]evYsXqbsixd1/3ehcWuENQ==[/tex]倍, 氨的吸收率为[tex=1.857x1.143]sbGJwUcEz4//3QlU/contQ==[/tex], 且已估算出塔内气相体积吸收总系数[tex=1.786x1.214]uY0Af4qYjLLuaeefetMl1Q==[/tex]的平均值为 [tex=8.071x1.571]3WVRTuGIQaRBVIxd+D99YrT8Z9mPvi8IiSHjSPkZUsjGHX1QU+yEuHab3J0CwlUW[/tex]。在操作条件下的气液平衡关系为 [tex=4.643x1.071]a6u54ur+F80x1y5yi0NouA==[/tex], 试填料层高度。
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用 [tex=2.143x1.071]8LIofHN9OwL+t1Gb0rx/gjfLy7Qi9Fyr5VCI3TePFlU=[/tex] 的清水逆流吸收氨-空气混合气中的氨, 已知混合气体温度 [tex=2.143x1.071]8LIofHN9OwL+t1Gb0rx/gjfLy7Qi9Fyr5VCI3TePFlU=[/tex] 、总压为 [tex=4.286x1.214]dHNHGjPIpdkxuaQI5CpaBHcSOnoYfBkvsmW6ksIhv9I=[/tex] 其中氨的分压为 [tex=4.286x1.214]hKB0tAanjjHp84WvCRlFn7lPuigPDHSPX4aC3bm/jKA=[/tex]要求混合气体处理量为[tex=3.786x1.5]NuFbE0qag2gz6Vn9GShbl6LyDKS+jEXh0HD/YzM8fKj31znrJQyy2pqc4MlnQU9R[/tex], 水吸收混合气中氨的吸收率为[tex=1.857x1.143]tnsbeZpQzrh/W5C2M9k/gg==[/tex] 。在操作条件下物系的平衡关系为 [tex=5.357x1.286]DMXHjNV0bbR8Pv8F5bcNu6sIBOtkeKIcBhcbg9dJ13Y=[/tex] 若吸收剂用量为最小用量的 2 倍, 试求塔内每小时所需清水的量为多少 [tex=1.071x1.214]ym18Am+mu5Ympd/ld4lJqA==[/tex]?